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\[ F = m \cdot a \]
onde:
- \( F \) é a força resultante aplicada (20 N),
- \( m \) é a massa do objeto (5 kg),
- \( a \) é a aceleração que queremos encontrar.
Substituindo os valores na fórmula, temos:
\[ 20 N = 5 kg \cdot a \]
Para encontrar a aceleração \( a \), precisamos isolar a variável:
\[ a = \frac{F}{m} = \frac{20 \, N}{5 \, kg} = 4 \, m/s² \]
Portanto, a aceleração do bloco é de 4 m/s², que corresponde à alternativa b).
**Questão:** Um objeto é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20
m/s. Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s², qual é a altura máxima que o
objeto alcançará?
**Alternativas:**
a) 20 m
b) 30 m
c) 40 m
d) 50 m
**Resposta:** b) 20 m
**Explicação:** Para determinar a altura máxima alcançada pelo objeto, podemos usar a
fórmula que relaciona a velocidade inicial, a aceleração e a altura máxima em um
movimento uniformemente desacelerado (queda livre). Quando o objeto atinge a altura
máxima, sua velocidade final é 0 m/s. A fórmula que usamos é:
\[ v^2 = u^2 + 2a s \]
onde:
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s no ponto mais alto),
- \( u \) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \( a \) é a aceleração (que é -10 m/s², já que estamos considerando a direção oposta da
aceleração da gravidade),
- \( s \) é a altura máxima que desejamos calcular.
Substituindo os valores:
\[ 0 = (20)^2 + 2(-10)s \]
Resolvendo a equação:
\[ 0 = 400 - 20s \]
\[ 20s = 400 \]
\[ s = \frac{400}{20} \]
\[ s = 20 \, m \]
Assim, a altura máxima que o objeto alcançará é de 20 metros, correspondendo à
alternativa b.
**Questão:** Um corpo em movimento reto uniforme percorre uma distância de 120 metros
em 10 segundos. Qual é a velocidade média do corpo durante esse intervalo?
Alternativas:
a) 10 m/s
b) 12 m/s
c) 6 m/s
d) 8 m/s
**Resposta:** b) 12 m/s
**Explicação:**
A velocidade média (v) é calculada pela fórmula:
\[ v = \frac{d}{t} \]
onde \( d \) é a distância percorrida e \( t \) é o tempo gasto.
No enunciado, temos que o corpo percorre uma distância \( d = 120 \) metros em um
tempo \( t = 10 \) segundos. Substituindo os valores na fórmula, temos:
\[ v = \frac{120 \, \text{m}}{10 \, \text{s}} = 12 \, \text{m/s} \]
Assim, a velocidade média do corpo é de 12 m/s, o que corresponde à alternativa correta b.
**Questão:** Um objeto em movimento realiza uma trajetória retilínea com uma aceleração
constante de 2 m/s². Se ele parte do repouso e continua se movendo por 5 segundos, qual
será a sua velocidade final?
**Alternativas:**
a) 5 m/s
b) 10 m/s
c) 15 m/s
d) 20 m/s
**Resposta:** b) 10 m/s
**Explicação:** Para resolver essa questão, podemos utilizar a fórmula da cinemática que
relaciona a velocidade final (v), a velocidade inicial (v₀), a aceleração (a) e o tempo (t):
\[ v = v₀ + a \cdot t \]
Dado que o objeto parte do repouso, temos:
- \( v₀ = 0 \) m/s (velocidade inicial)
- \( a = 2 \) m/s² (aceleração constante)
- \( t = 5 \) s (tempo de movimento)
Substituindo os valores na fórmula, temos:
\[ v = 0 + 2 \cdot 5 \]
\[ v = 10 \] m/s
Portanto, a velocidade final do objeto após 5 segundos de aceleração é 10 m/s, que
corresponde à alternativa **b**.
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg está preso a uma mola de constante k = 200 N/m e
colocado em uma superfície sem atrito. Se o bloco é deslocado 0,1 m para a direita a partir
da posição de equilíbrio e solto, qual será a energia cinética do bloco no momento em que
passa pela posição de equilíbrio?
**Alternativas:**
a) 1,0 J
b) 2,5 J
c) 5,0 J
d) 10,0 J